[发明专利]一种细粒煤离心沉降过程特性的确定方法

说明书

一种细粒煤离心沉降过程特性的确定方法，属于离心沉降过程特性的确定方法。该确定方法：混匀缩分后的‑3mm原煤与水配置成矿浆经离心沉降后，进行整体冷冻，冷冻成型的固态矿浆采用器壁低温加热法从容器中取出后将煤层利用固定平面旋转机械薄刀片进行逐层切割，切割后各层样品烘干后进行粒度、密度组成等分析；以整体冷冻—器壁分离—分层切割为核心，实现对细粒煤离心沉降过程特性的确定。优点：本发明提供了一种细粒煤离心沉降过程特性的确定方法，可对细粒煤离心沉降进行无损化分析；可详细分析不同沉降高度的煤层性质；可以考察离心参数，以及矿浆特性，适应性广。适用于采用离心力场分离不同粒度、密度煤样的处理效果的研究与优化。

技术领域

本发明涉及一种离心沉降过程特性的确定方法，特别是一种细粒煤离心沉降过程特性的确定方法。

背景技术

离心分离设备(如离心机、旋风、旋液分离器、气流粉碎分级机等)具有分离粒径小，效率高，单位体积处理量大等特点，被广泛用于气固、液固体系微小固体颗粒的分离。在选煤厂生产中离心沉降是重介质旋流器分选、煤泥离心机、水力分级旋流器等设备的基本工作过程，离心沉降过程的分层特征很大程度上决定了分离、分级的效果。

目前，离心分离设备的离心沉降过程特性的确定方法有试验结果分析方法、计算流体力学模拟方法以及理论推导方法。试验结果分析方法：通过对离心沉降过程的入料、产品取样分析，获取离心沉降过程的数据，属于静态分析方法，其结果只能揭示离心沉降过程的整体作业效果。随着计算流体力学及流场测试手段的发展，计算流体力学模拟方法在高速动态观测流场，CFD流场模拟被普遍应用于离心力场沉降的原理分析方面，极大推动了离心沉降基础研究工作，但其实验对象主要为单个颗粒或浓度很低的条件，与实际离心沉降过程有所差别，且计算模拟时间长。

发明内容

本发明的目的是要提供一种细粒煤离心沉降过程特性的确定方法，解决现有技术的静态分析方法只能揭示离心沉降过程的整体作业效果、计算流体力学模拟方法为单个颗粒或浓度很低的条件的问题。

本发明的目的是这样实现的：该确定方法：混匀缩分后的-3mm原煤与水配置成矿浆经离心沉降后，进行整体冷冻，冷冻成型的固态矿浆采用器壁低温加热法从容器中取出后用固定平面旋转机械薄刀片将煤层进行逐层切割，切割后各层样品烘干后进行粒度、密度组成分析；以整体冷冻—器壁分离—分层切割为核心，实现对细粒煤离心沉降过程特性的确定。

具体步骤如下：

(1).首先将粒度为-3mm的原煤混匀，并通过缩分器缩分出试验所需的质量；

(2).称取缩分后原煤转移至离心杯中加水润湿煤样后再将称取好的水缓慢倒入至离心杯，在试验所需的转速及时间下在进行离心；

(3).离心结束后在液面层加入T型棒并将其竖直固定在液面层内；

(4).之后转移到冷冻装置中放置6h进行冷冻，使离心后的矿浆充分冷冻；

(5).将离心杯取出使用水浴加热方法沿容壁在60°左右加热5分钟，使杯内的离心产物与器壁分离，利用T型棒将固化的离心产物取出，再放入冷冻装置中10分钟；

(6).使用固定平面旋转机械薄刀片，按照所需的切片厚度进行逐层切割，切割后测量湿重，并烘干；

(7).烘干后对不同层的切割层进行称重，并进行试验分析，实施对细粒煤离心沉降过程特性的确定。

所述的冷冻装置为具有低温冷冻功能的设备，为冷阱、冰箱、冰柜。